姿态受控柔性关节双臂空间机器人的抗力矩饱和控制与振动抑制

作     者：陈志勇 陈力 CHEN Zhi-yong;CHEN Li

作者机构：福州大学机械工程及自动化学院福州350116 

基　　金：国家自然科学基金项目(11502052 11372073) 福建省中青年教师教育科研项目(JA14045) 福州大学科技发展基金项目(2013-XY-13) 福州大学人才基金项目(XRC-1232) 

出 版 物：《工程力学》 (Engineering Mechanics)

年 卷 期：2016年第33卷第5期

页      码：227-233,256页

摘      要：研究了漂浮基柔性关节双臂空间机器人载体姿态与机械臂关节协调定位的抗力矩饱和控制与柔性振动抑制问题。利用系统动量守恒定律及拉格朗日方法,给出载体姿态受控柔性关节双臂空间机器人的完全驱动式动力学方程。结合柔性补偿及奇异摄动技术,推导系统相应的奇异摄动模型。为实现双臂各关节柔性振动的有效抑制,针对快变子系统提出一种力矩微分状态反馈控制策略;为避免空间机器人实际载体姿态控制系统及关节驱动电机出现控制饱和问题,针对慢变子系统提出一种姿态、关节协调定位且基于力矩主动约束设计的抗力矩饱和控制方法。数值仿真结果显示,所提控制方案不仅可以完成对系统载体姿态、双臂各关节的精确定位,而且还能有效抑制关节的柔性振动、限制实际控制力矩的输出幅值。

主 题 词：双臂空间机器人 柔性关节 奇异摄动 抗力矩饱和 振动抑制 

学科分类：080202[080202] 08[工学] 0804[工学-材料学] 0805[工学-能源动力学] 0802[工学-机械学] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.6052/j.issn.1000-4750.2014.09.0812

馆 藏 号：203135118...